Embed Size (px)
Citation preview
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
БЕТОНЫУЛЬТРАЗВУКОВОЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ
ГОСТ 17624-87ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССРБЕТОНЫ
Ультразвуковой метод определения прочности ГОСТConcrete. Ultrasonic method 17624�87
of strength determinationДата введения 01.01.88
Настоящий стандарт распространяется на конструкционныетяжелый, легкий и плотный силикатный бетоны сборных и монолитныхбетонных и железобетонных изделий, конструкций и сооружений (далее� конструкций) и устанавливает ультразвуковой импульсный метод(далее ультразвуковой метод) определения прочности бетона классовВ7,5�В35 (марок М100М400) на сжатие, в том числе в процессетвердения бетонов в тепловых установках (кроме бетонов,изготовляемых автоклавной обработкой) или в естественных условиях.Прочность бетона монолитных конструкций определяют только
способом сквозного прозвучивания.Контроль прочности бетона конструкций проводят по ГОСТ 18105.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Ультразвуковой метод применяют для определения прочностибетона: отпускной, передаточной, в установленном нормативно-технической и проектной документацией промежуточном и проектномвозрастах, в процессе твердения, а также при экспертном контроле.
1.2. Ультразвуковой метод основан на связи между скоростьюраспространения ультразвуковых колебаний и его прочностью.
1.3. Ультразвуковые измерения в бетоне проводят способамисквозного или поверхностного прозвучивания в соответствии сприложением 1.
1.4. Прочность бетона в конструкциях определяют поэкспериментально установленным градуировочным зависимостям"скорость распространения ультразвука прочность бетона" (далее �скорость � прочность) или "время распространения ультразвука прочность бетона" (далее время прочность) в зависимости отспособа прозвучивания.
1.5. Прочность бетона определяют на участках конструкций, неимеющих видимых повреждений (отслоения защитного слоя, трещин,каверн и др.).
1.6. Ультразвуковые испытания проводят при положительнойтемпературе бетона.
Допускается проведение ультразвуковых испытаний конструкцийпри отрицательной температуре бетона не ниже минус 10 °С приусловии, что в процессе их хранения относительная влажность воздухане превышала 70 %.
2. СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ
2.1. Ультразвуковые измерения проводят приборами,предназначенными для измерения времени распространенияультразвука в бетоне и аттестованными в установленном порядке поГОСТ 8.383.
2.2. Предел допускаемой абсолютной погрешности измерениявремени распространения ультразвука на стандартных образцах,входящих в комплект прибора, не должен превышать значения
( )∆ = ± +0 01 0 1, , ,t (1)
где t � время распространения ультразвука, мкс.2.3. Типы ультразвуковых приборов и их технические
характеристики приведены в приложении 2.Допускается применение других ультразвуковых приборов,
предназначенных для испытания бетона, удовлетворяющихтребованиям пп. 2.1, 2.2.
2.4. Приборы для контроля процессов ускоренного твердения бетонадолжны быть укомплектованы термостойкими преобразователями,которые крепят на бортоснастке формы, или акустическими зондами,погружаемыми в бетонную смесь.
2.5. Между бетоном и рабочими поверхностями ультразвуковыхпреобразователей должен быть обеспечен надежный акустическийконтакт, для чего применяют вязкие контактные материалы (солидол поГОСТ 4366, технический вазелин по ГОСТ 5774 и др.).Допускается применение переходных устройств или прокладок,
обеспечивающих сухой способ акустического контакта иудовлетворяющих требованиям пп. 2.1, 2.2.Способ контакта должен быть одинаковым при контроле бетона в
конструкции и установлении градуировочной зависимости, кромеслучаев, предусмотренных п. 4.5.
3. ПОДГОТОВКА ИСПЫТАНИЯ
3.1. Подготовка испытания включает проверку используемыхприборов в соответствии с инструкциями по эксплуатации и установкуградуировочных зависимостей в соответствии с выбранным способомпрозвучивания.
3.2. Градуировочную зависимость "скорость � прочность"устанавливают при испытании конструкций способом сквозногопрозвучивания. Градуировочную зависимость "время � прочность"устанавливают при испытании конструкций способом поверхностногопрозвучивания.Допускается при испытании конструкций способом поверхностного
прозвучивания использовать градуировочную зависимость "скорость �прочность" с учетом коэффициента перехода, определяемого всоответствии с приложением 3.
3.3. Градуировочную зависимость устанавливают по результатамультразвуковых измерений в бетонных образцах-кубах и механическихиспытаний тех же образцов.Механические испытания образца проводят по ГОСТ 10180
непосредственно после ультразвуковых измерений.При необходимости проведения ультразвуковых испытаний бетона
конструкций непосредственно после термообработки (горячего) для
определения отпускной прочности бетона этих конструкций после ихостывания допускается устанавливать градуировочную зависимость порезультатам ультразвуковых измерений горячих образцов имеханических испытаний тех же образцов после их остывания.
3.4. Градуировочную зависимость устанавливают отдельно покаждому виду нормируемой прочности, указанному в п. 1.1, для чегоиспользуют не менее 15 серий образцов-кубов.
3.5. При установлении градуировочной зависимости дляприемочного контроля образцы изготовляют в соответствии стребованиями ГОСТ 10180 в разные смены в течение не менее 3 сут избетона того же номинального состава, по той же технологии, при томже режиме твердения, что и конструкции, подлежащие контролю.В случае применения на производстве способов и режимов
уплотнения бетона конструкций, приводящих к изменению его составаза счет отжатия воды затворения, способ приготовления образцовнеобходимо указывать в нормативно-технической или проектнойдокументациях на эти конструкции.Допускается изготовление до 40 % общего числа образцов из
бетонной смеси, состав которой отличается от номинального поцементно-водному отношению не более 0,4.
3.6. При определении прочности бетона в процессе его ускоренноготвердения для установления градуировочной зависимости в тепловуюустановку помещают образцы, число которых равно числу промежутковвремени, на которое разбивают период изотермического прогрева. Накаждом из этих этапов испытывают по одной серии образцов.Например, если период изотермического прогрева разбит на равныечетыре промежутка времени, то в тепловую установку закладываютчетыре серии образцов.Общее число образцов для установления градуировочной
зависимости должно отвечать требованиям п. 3.4.3.7. При установлении градуировочной зависимости для
определения прочности бетона в процессе естественного твердениясроки испытаний образцов необходимо выбирать из следующегопараметрического ряда: 3, 7, 14, 28, 60, 90, 180, 365 сут. Образцыиспытывают не менее чем в трех возрастах, один из которых являетсяпроектным. В каждом возрасте испытывают не менее 4 серий образцов.
3.8. Время распространения ультразвука в образцах приустановлении градуировочной зависимости "скорость � прочность"измеряют способом сквозного прозвучивания в соответствии с черт. 1.База прозвучивания должна быть не менее 100 мм. Допускается базу
прозвучивания снизить до 70 мм при проведении контролямелкозернистых бетонов и бетона на ранних стадиях твердения(скорость ультразвука менее 2000 м/с).
3.9. Время распространения ультразвука в образцах приустановлении градуировочной зависимости "время � прочность"измеряют способом поверхностного прозвучивания в соответствии счерт. 1.Минимальная база прозвучивания должна быть не менее 120 мм.Время распространения ультразвука следует измерять на
поверхности, занимающей при изготовлении то же положениеотносительно формы и направления формования, что и контролируемаяповерхность изделия.
3.10. В зоне контакта ультразвуковых преобразователей споверхностью бетона не должно быть раковин и воздушных порглубиной более 3 мм и диаметром более 6 мм, а также выступов более0,5 мм. Поверхность бетона должна быть очищена от пыли.
3.11. Относительная погрешность измерения базы прозвучивания недолжна превышать 0,5 %.
3.12. Число измерений времени распространения ультразвука вкаждом образце должно быть при сквозном прозвучивании 3, приповерхностном 4.
3.13. Отклонение отдельного результата измерения временираспространения ультразвука в каждом образце от среднегоарифметического значения результатов измерений для данного образцане должно превышать 2 %.Результаты измерения времени распространения ультразвука в
образцах, не удовлетворяющих этому условию, не учитывают прирасчете среднего арифметического значения скорости распространенияультразвука в данной серии образцов. При наличии в серии двухобразцов, не удовлетворяющих этому условию, результаты испытанийсерии бракуют.
3.14. Градуировочную зависимость устанавливают по единичнымзначениям скорости (времени) ультразвука и прочности бетона.
а � схема испытания кубов способом сквозного прозвучивания;б � схема испытания кубов способом поверхностного прозвучивания;УП ультразвуковые преобразователи; 1 направление формования;
2 направление испытания при сжатии; l база прозвучивания
Черт. 1
За единичное значение прочности бетона принимают среднююпрочность бетона в серии образцов, определенную по ГОСТ 10180.За единичное значение скорости (времени) ультразвука принимают
среднее арифметическое значение этих величин в серии образцов,используемых для определения единичного значения прочности.
3.15. Установление, проверку градуировочной зависимости и оценкуее погрешности проводят в соответствии с методикой, приведенной вприложении 4.Примеры установления градуировочной зависимости и оценки
погрешности определения прочности бетона приведены в приложении5.
3.16. Градуировочную зависимость устанавливают заново приизменении номинального состава бетона по ГОСТ 27006.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЕПРОЧНОСТИ БЕТОНА В КОНСТРУКЦИЯХ
4.1. Число и расположение контролируемых участков наконструкции должны отвечать требованиям ГОСТ 18105 и указыватьсяв технологических картах на контроль или в нормативно-технической ипроектной документации на конструкции или устанавливатьсяпрограммой обследования, согласованной с проектной организацией.На каждом контролируемом участке проводят одно измерение временираспространения ультразвука при сквозном и не менее двух приповерхностном прозвучивании. В последнем случае прочность бетонаопределяют по среднему значению полученных результатов измерениявремени распространения ультразвука.Качество поверхности бетона контролируемого участка конструкции
в зоне контакта с ультразвуковыми преобразователями должносоответствовать требованиям п. 3.10. Допускается проведениеизмерений времени распространения ультразвука в конструкциях черезоблицовочные материалы и декоративные покрытия по методикам,согласованным с головными научно-исследовательскимиорганизациями.
4.2. Сборные линейные конструкции (балки, ригели, колонны и др.)испытывают, как правило, способом сквозного прозвучивания впоперечном направлении.Изделия, конструктивные особенности которых затрудняют
осуществление сквозного прозвучивания, а также плоские конструкции(плоские, ребристые и многопустотные панели перекрытия, стеновыепанели и т. д.) испытывают способом поверхностного прозвучивания.При этом база прозвучивания при измерениях на конструкциях должнабыть такой же, как на образцах при установлении градуировочнойзависимости.Возраст бетона контролируемых конструкций не должен отличаться
от возраста бетона образцов, испытанных для установленияградуировочной зависимости, более чем на 50 % � при контроленормируемой прочности бетона, и 25 % � при определении прочностибетона в процессе твердения.
4.3. Измерение времени распространения ультразвука в бетонеконструкций следует проводить в направлении, перпендикулярномуплотнению бетона. Расстояние от края конструкции до местаустановки ультразвуковых преобразователей должно быть не менее 30мм.
4.4. Измерение времени распространения ультразвука в бетонеконструкций следует проводить в направлении, перпендикулярномнаправлению рабочей арматуры. Концентрация арматуры вдольвыбранной линии прозвучивания не должна превышать 5 %.Допускается прозвучивание вдоль линии, расположенной
параллельно рабочей арматуре, если расстояние от этой линии доарматуры составляет не менее 0,6 длины базы.
4.5. При определении прочности бетона в процессе его тверденияместа установки и число зондов или преобразователей устанавливают взависимости от конструктивных и технологических особенностейконтролируемых конструкций.При контроле ускоренного твердения бетона в нескольких
однотипных конструкциях преобразователи устанавливают вконструкции, находящейся в наименее благоприятных условияхтепловой обработки.Схемы установки преобразователей приведены в приложении 6.Преобразователи, устанавливаемые на бортоснастке формы, должны
быть электрически и акустически изолированы от нее термостойкимипрокладками, например, из пористой резины толщиной не менее 5 мм.
Акустический зонд в бетон конструкции устанавливают в процессеформования. При этом не допускается нанесение смазки на рабочиеповерхности преобразователей.
4.6. Прочность бетона контролируемого участка конструкцииопределяют по градуировочной зависимости, установленной всоответствии с разд. 3 при условии, что измеренное поп. 4.1 значениескорости (времени) ультразвука находится в пределах междунаименьшим и наибольшим значениями скорости (времени)ультразвука в образцах, испытанных при построении градуировочнойзависимости.При контроле прочности бетона в конструкциях по ГОСТ 18105
полученное значение прочности принимают за среднюю прочностьконтролируемого участка конструкции.
4.7. Экспертный контроль прочности бетона в строящихся иэксплуатируемых конструкциях и сооружениях проводят всоответствии с методикой приложения 7.
5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Результаты измерений по пп. 3.5�3.14 заносят в журналиспытаний по форме, указанной в приложении 8.
5.2. Результаты измерений по п. 4.6 заносят в журнал испытаний поформе, указанной в приложении 9.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1Справочное
СПОСОБЫ ПРОЗВУЧИВАНИЯ БЕТОНА
1. При измерении времени распространения ультразвука способомсквозного прозвучивания ультразвуковые преобразователи устанавли-вают с противоположных сторон образца или конструкции всоответствии с черт. 2а.Скорость ультразвука (v), м/с, вычисляют по формуле
vlt
= ⋅103 , (2)
где t � время распространения ультразвука, мкс;l � расстояние между центрами установки преобразователей (база
прозвучивания), мм.2. При измерении времени распространения ультразвука способом
поверхностного прозвучивания ультразвуковые преобразователиустанавливают на одной стороне образца или конструкции всоответствии с черт. 2б.
а � схема испытания бетона способом сквозного прозвучивания; б схемаиспытания бетона способом поверхностного прозвучивания;
УП ультразвуковые преобразователи;l база прозвучивания
Черт. 2
ПРИЛОЖЕНИЕ 2Справочное
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИультразвуковых приборов для определения прочности бетона
Таблица 1
Характеристика Тип прибораÁåòîн-12 УК-14П* УК-10ПМ* УФ-10П*
Диапазон измерениявремени распростра-нения ультразвуковыхколебаний, мкс
20999,9 209000 88500 в руч-номрежиме, до 9999 вавтомати-ческомрежиме
20999,9
Режим измерения Автоматический Автоматический,ручной
Автоматический
Индикация Цифровая Цифровая
Электрическое питание Автономное Универсальное Сетевое
Наличие ЭЛТ � � Да Да
Число каналов изме-рения
1 1 1 12
Наличие микропроцес-сора
� Да
Конструктивное испол-нение
Портативный Переносной Стационарный
Масса, кг 2,6 1,5 10,0 28,0
Предприятие-изгото-витель
Опытныйзавод
ВНИИжеле-зобетон,г. Москва
"Электроточприбор", г. Кишинев
_____________* В комплекте с акустическими зондами применяются для контроля
твердения бетона. Предприятие-изготовитель зондов завод"Электроточприбор".
ПРИЛОЖЕНИЕ 3Рекомендуемое
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВПЕРЕХОДА ОТ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА ПРИ
ПОВЕРХНОСТНОМ ПРОЗВУЧИВАНИИ К СКОРОСТИ ПРИСКВОЗНОМ ПРОЗВУЧИВАНИИ
1. Коэффициенты перехода (К) от скорости ультразвука приповерхностном прозвучивании к скорости при сквозном прозвучиванииустанавливают в период подготовки к проведению испытанийконструкций и не реже одного раза в год.
2. Изготовляют не менее 6 призм размером не менее 100õ100õ200мм в соответствии с требованиями ГОСТ 10180 из разных замесовбетона номинального состава по той же технологии и при том жережиме твердения, что и конструкции, подлежащие контролю способомповерхностного прозвучивания.
3. Измеряют время распространения ультразвука в каждой призмеспособом сквозного и поверхностного прозвучивания при постояннойбазе по схеме, приведенной на черт. 3. Участки измерения временираспространения ультразвука при поверхностном прозвучиваниидолжны соответствовать требованиям п. 3.9 настоящего стандарта.Способом поверхностного прозвучивания проводят не менее трех
измерений времени распространения ультразвука на каждом участкеизмерения.
4. Коэффициент перехода (К) вычисляют по формуле
Kn
Kii
n
==∑1
1, (3)
где Ki � значение коэффициента перехода, определенное по результа-там ультразвуковых испытаний i-го образца по формуле
Kv
vii
i пов= ; (4)
vi, viпов средние значения скоростей ультразвука в i-том образце,измеренные соответственно при сквозном и поверхностном способахпрозвучивания;п общее число призм, испытанных для определения коэффици-
ента перехода К.
а схема испытания призм способом сквозного прозвучивания; б � схемаиспытания призм способом поверхностного прозвучивания;УП ультразвуковые преобразователи; l направление
формования
Черт. 3
5. Среднеквадратическое отклонение (Sк) коэффициента переходавычисляют по формуле
SWdк
n= , (5)
где W K Kмакс мин= − ;Кмакс; Кмин максимальное и минимальное из значений коэффициентовКi (1 ≤ i ≤ n);
dn коэффициент, значение которого в зависимости от числа призм(n) приведено в табл. 2.
Таблица 2
n 6 7 8 9 10dn 2,51 3,0 3,47 3,92 4,35
Среднеквадратическое отклонение (Sк) коэффициента переходаследует учитывать при расчете погрешности градуировочнойзависимости в соответствии с п. 3 приложения 4.
6. Ультразвуковые измерения, предусмотренные п. 3 настоящегоприложения, возможно проводить на участке контролируемыхконструкций, допускающих техническую возможность как сквозного,так и поверхностного способов прозвучивания.Число участков измерений должно быть не менее 6.7. Прочность бетона в контролируемых участках конструкций при
поверхностном прозвучивании с учетом коэффициента К определяютпо градуировочной зависимости "скорость прочность" всоответствии со скоростью ультразвука (v), м/с, вычисляемой поформуле
v Kl
tпов= ⋅ ⋅103 , (6)
где tпов время распространения ультразвука при поверхностномпрозвучивании контролируемого участка конструкции, мкс;
l база прозвучивания, мм.База прозвучивания должна быть одинаковой при определении
коэффициента перехода и проведении контроля прочности бетона вконструкциях и не должна превышать 400 мм.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4Обязательное
МЕТОДИКА УСТАНОВЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНЫХЗАВИСИМОСТЕЙ И ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ
1. Градуировочные зависимости устанавливают в виде графика (илитаблицы), построенного по уравнению, которое принимают:
1) линейного вида
R a a xн = +0 1 ; (7)
при ( )R R R Rмакс мин ф ф− ≤ −2 60 100/ ;2) экспоненциального вида
R b eнb x= 0
1 , (8)
где х � скорость (время) распространения ультразвука;Rн � прочность, определенная по уравнению
a R a xф0 1= − ; (9)
( )( )
( )a
R R x x
x x
ф jф jj
N
jj
N11
2
1
=− −
−
=
=
∑
∑; (10)
( )( )
( )b
x x R R
x x
j ф jфj
N
jj
N11
2
1
=− −
−
=
=
∑
∑
ln ln; (11)
b e R b xф0
1= −ln ; (12)
RR
Nф
jфj
N
= =∑
1 ; (13)
xx
N
jj
N
= =∑
1 ; (14)
lnln
;RR
Nф
jфj
N
= =∑
1(15)
Rф� средняя прочность бетонов, испытанных при установлении
градуировочной зависимости, МПа;N � число серий образцов, испытанных при установлении
градуировочной зависимости;Rjф, xj � единичные значения прочности и скорости (времени)
распространения ультразвука для j-й серии образцов, определяемые всоответствии с п. 3.14 настоящего стандарта;
Rмакс, Rмин максимальное и минимальное значения прочности поиспытанным сериям образцов, МПа.
2. Корректировку установленной градуировочной зависимостипроводят путем отбраковки единичных результатов испытаний, неудовлетворяющих условию
R R
Sjн jф−
≤ 2, (16)
где S � остаточное среднее квадратическое отклонение, определенноепо формуле
( )
SR R
N
jф jнj
N
=−
−=∑
2
1
2, (17)
Rjн прочность бетона в j-й серии образцов, определенная поградуировочной зависимости
Ra a x для зависимости
b e для зависимостиjн
j
b x j=
+
0 1
0
7
81
( ) ;
( ) . (18)
После отбраковки градуировочную зависимость устанавливаютзаново по оставшимся результатам испытаний.Корректировку градуировочной зависимости проводят до тех пор,
пока все единичные результаты испытаний будут удовлетворятьусловию (16).
3. Погрешность определения прочности бетона по установленнымградуировочным зависимостям вычисляют по формуле
S S q Sт к= +2 2 2 , (19)
где Sк2 � среднеквадратическое отклонение коэффициента перехода
(К), определенного в соответствии с приложением 3. Если коэффициентперехода не используют, то Sк = 0.
qR a для зависимости
RRb
для зависимости
ф
фф=
−
0
0
7
8
( );
ln ( ) .(20)
Если SRт
ф⋅ >100 12% % , то определение прочности бетона по
настоящему стандарту не допускается.4. Допускается использовать уравнение (7) при отклонениях,
превышающих указанные в п. 1 в случаях, когда погрешность,определяемая по п. 3 настоящего приложения, находится вдопускаемых пределах.
5. Проверка градуировочной зависимостиПроверку градуировочной зависимости проводят не реже одного
раза в 2 мес.5.1. Изготовляют не менее 6 серий образцов в соответствии с п. 3.5
настоящего стандарта. Определяют в каждой серии образцов всоответствия с разд. 3 настоящего стандарта единичные значенияскорости ультразвука vj и прочности Rjф. В соответствии с единичнымзначением скорости ультразвука vj по градуировочной зависимостиопределяют прочность Rjн.Вычисляют среднее значение скорости ультразвука v всех
образцов, испытанных для проверки градуировочной зависимости.Разделяют серии образцов на две группы. К первой группе относят
серии образцов, единичные значения скорости ультразвука которых непревышают v . Все остальные серии относят ко второй группе.
5.2. Градуировочная зависимость допускается к дальнейшемуприменению при одновременном выполнении следующих условий:
1) разность Rjф – Rjн не имеет одинакового знака в пяти из шестипоследовательных серий образцов:
2) S Sn т< 15, ,
где ( )
SR R
тn
jф jнi
h
=−
−=∑
2
1
1; (21)
п число серий образцов, испытанных для проверки градуировоч-ной зависимости;
3) разность Rjф – Rjн не имеет одинакового знака для серий образцовпервой и второй групп.
5.3. При невыполнении хотя бы одного из условий,предусмотренных п. 5.2 настоящего приложения, градуировочнуюзависимость устанавливают заново.
6. При изменении типа прибора и рабочей частоты преобразователейпроверку градуировочной зависимости проводят по п. 5 настоящегоприложения.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5Справочное
ПРИМЕРЫ УСТАНОВЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОЙЗАВИСИМОСТИ И ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПРОЧНОСТИ
1. Установление градуировочной зависимости �скорость прочность" для контроля отпускной прочности
Прочность бетона класса В25 контролируют в конструкцииспособом сквозного прозвучивания. Для установления градуировочнойзависимости между скоростью ультразвука и прочностью былоиспытано в течение 5 сут 20 серий образцов-кубов размером100Õ100Õ100 мм в возрасте от 4 до 8 ч после тепловой обработки.Результаты испытаний приведены в табл. 3.
Таблица 3
Прочность, МПаНомерсерии
Скоростьультра-звука,
по ре-зультатамиспыта-
по градуировочнойзависимости Rjн
R RS
jн jф− Примеча-ние
vj, м/с ний насжатие Rjф
до отбра-ковки
после от-браковки
до отбра-ковки
после от-браковки
1 4029 20,6 21,35 21,26 0,27 0,27 Серия от-2 4371 26,0 31,65 � 2,02 � бракована3 4080 22,0 22,89 22,92 0,32 0,374 4097 26,3 23,40 23,47 -1,04 -1,145 4116 21,1 23,97 23,09 1,03 1,216 4137 23,4 24,60 24,77 0,43 0,557 4136 26,0 24,57 24,74 -0,51 -0,518 4187 26,4 26,11 26,40 -0,10 09 4195 29,2 26,35 26,66 -1,02 -1,03
10 4248 25,5 27,94 28,38 0,87 1,1611 4232 28,5 27,46 27,86 -0,37 -0,2612 4285 25,0 29,06 29,58 1,45 1,8513 4267 31,6 28,52 29,00 -1,10 -1,0514 4037 21,7 21,59 21,52 -0,04 -0,0715 4316 34,3 30,00 30,59 -1,54 -1,5016 4352 30,5 31,08 31,76 0,21 0,5117 4398 36,9 32,46 33,26 -1,59 -1,4718 4393 34,5 32,31 33,09 -0,78 -0,5719 4475 33,0 34,78 35,76 0,64 1,1120 4436 33,3 33,60 34,49 0,11 0,48
Средние значения прочности ( Rф ), МПа, и скорости ультразвука
( v ), м/с, составляют
Rф =+ + +
=20 6 26 0 33 3
2027 79
, , ,, ;
Κ
v =+ + +
=4029 4371 4436
204239 4
Κ, .
Минимальное и максимальное значения прочности составляют: Rмин= 20,6 МПа и Rмакс = 36,9 МПа (1 и 17-я серии образцов). ПосколькуRмакс – Rмин = 36,9 – 20,6 = 16,3 МПа, т. е. менее чем
2 27 7960 27 79
10017 9⋅
−=,
,, МПа, то уравнение искомой зависимости
принимают линейным:
R a a vн = +0 1 .
Коэффициенты а0 и а1 определяют по формулам (9) и (10)
( )( ) ( )( )( ) ( ) ( )
a1 2 2 2
27 79 20 6 4239 4 4029 27 79 26 0 4239 4 43714239 4 4029 4239 4 4371 4239 4 4436
0 0301
=− − + − − + +
− + − + + −=
=
, , , , , ,, , ,
, ;
Κ
Κ
a0 27 79 0 0301 4239 4 99 92= − ⋅ = −, , , , .
Таким образом градуировочная зависимость имеет вид Rн = 0,0301v–99,92. Значения црочностей Rjн, рассчитанные по градуировочнойзависимости, приведены в табл. 3.Остаточное средние квадратическое отклонение, определенное по
формуле (17), составляет
( ) ( ) ( )S =
− + − + + −=
20 6 21 35 26 0 31 65 33 3 33 618
2 82 2 2, , , , , ,
,Κ
МПа.
Сравнивая значения фактической прочности Rjф в сериях образцов спрочностью Rjн, определенной по градуировочной зависимости (см.табл. 3), устанавливают, что условие (16) не выполняется для серии 2,которая подлежит отбраковке.По оставшимся 19 сериям образцов рассчитывают новые значения
Rф , v и коэффициенты скорректированной зависимости а0 и а1:
Rф =+ + +
=20 6 22 0 33 3
1927 88
, , ,,
Κ МПа;
v =+ + +
=4029 4080 4436
194232 4
Κ, м/с;
( )( )( )
( )( )( ) ( )
a1 2
2 2
27 88 20 6 4232 40294232 4 4029
27 88 22 0 4232 4 40804232 4 4080 4232 4 4436
0 0325
=− − +
− +
+ − − +
+ − + + −=
, ,,
, , ,, ,
, ;Κ
Κ
a0 27 88 0 0325 4232 4 109 68= − ⋅ = −, , , , .
Определив значения Rjн, рассчитывают среднее квадратическоеотклонение
( ) ( ) ( )S =
− + − + + −=
20 6 21 26 22 0 22 92 33 3 34 4917
2 482 2 2, , , , , ,
,Κ
МПа.
Для скорректированной градуировочной зависимости
R RS
jн jф−< 2 % по всем сериям образцов. Таким образом
дальнейшую корректировку проводить не требуется и искомаяградуировочная зависимость имеет вид
R vн = −0 0325 109 68, , .
Графики градуировочных зависимостей до и после корректировкиприведены на черт. 4.
– – градуировочная зависимость до отбраковки;–� градуировочная зависимость скорректированная; х отбракованные результаты испытаний
Черт. 4
2. Оценка погрешности определения прочностипо результатам ультразвуковых измерений
Прочность бетона в конструкциях контролируют по установленной вп. 1 градуировочной зависимости.
1) Контроль осуществляют способом сквозного прозвучивания безиспользования переходных коэффициентов. В этом случае погрешностьопределения прочности по формуле (19) составит
S S q Sт = + ⋅ = =2 0 2 48, МПа.
Поскольку SRт
ф⋅ = ⋅ = <100
2 4827 88
100 8 90 12%,,
% , % %, полученная
градуировочная зависимость может быть использована для определенияпрочности бетона по настоящему стандарту.
2) Контроль осуществляют способом поверхностного прозвучиванияс использованием переходного коэффициента, определенного всоответствии с приложением 3. При этом среднее квадратическоеотклонение установленного коэффициента составляет Sк = 0,01.Погрешность определения прочности составит
( )( )
S S R a S
МПа
т ф к= + − =
= + + ⋅ =
20
2 2
2 2 22 48 27 88 109 68 0 01 2 84, , , , , .
Поскольку 2 8427 88
,,
· 100 % = 10,19 % < 12 %, определение прочности
бетона по установленной градуировочной зависимости сиспользованием данного переходного коэффициента можетпроизводиться по настоящему стандарту.
3. Установление градуировочной зависимости �скорость �прочность" для контроля прочности бетона в процессе твердения
Для установления градуировочной зависимости �скорость прочность" были изготовлены в разные смены по 3�4 серии образцов-кубов размером 100Õ100Õ100 мм, которые испытывались в горячемсостоянии непосредственно после их извлечения из тепловойустановки. Сроки твердения и результаты испытаний приведены в табл.4.Градуировочную зависимость для контроля прочности в процессе
твердения устанавливают по уравнению (8)
R b eнb v= 0
1 . (22)
Таблица 4
Датаиспытаний Серия
Времятвер-дения, ч
Rjф, МПа vj, м/с v – vj, м/с ( v – vj)2,(м/с)2
ln Rjф ( )ln lnR Rф jф− ( v – vj) хх ( )ln lnR Rф jф−
Rjн, МПа Rjф – Rjн,МПа
(Rjф – Rjн)2,(МПа)
(Rjф – Rф ),
МПа
(Rjф – Rф )2,
(МПа)2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1501.02 1 3 1,41 2160 1187 1408969 0,34 1,71 2029,81 1,7 0,29 0,0841 8,3 68,8901.02 2 5 9,75 3500 –153 23409 2,28 –0,23 35,19 9,4 0,35 0,1225 0,04 0,001601.02 3 7 13,15 3775 –428 184041 2,58 –0,53 226,84 14,2 1,05 1,1025 3,44 11,83401.02 4 9 15,30 3920 –573 328329 2,73 –0,68 389,64 15,4 0,10 0,010 5,59 31,24802.02 5 3 1,63 2235 1112 1236544 0,49 1,56 1734,72 1,8 0,17 0,0289 8,08 65,28602.02 6 4 4,40 2880 467 218089 1,48 0,59 275,53 4,2 0,20 0,040 5,31 28,19602.02 7 6 11,43 3640 –293 85849 2,44 –0,39 114,27 10,8 0,63 0,3969 1,72 2,95802.02 8 9 15,70 3880 –533 284089 2,75 –0,70 373,10 14,9 0,80 0,64 5,99 35,8803.02 9 4 4,15 2780 567 321489 1,42 0,63 357,21 3,8 0,35 0,1225 5,56 30,91403.02 10 5 8,05 3365 –18 324 2,09 –0,04 0,72 7,8 0,25 0,0625 1,66 2,75603.02 11 9 18,35 3980 –633 400689 2,91 –0,86 544,38 16,6 1,75 3,0625 8,64 74,6504.02 12 3 2,65 2390 957 935089 0,98 1,08 1033,35 2,2 0,40 0,16 7,11 50,55204.02 13 4 6,05 3115 232 53824 1,80 0,25 58,0 5,6 0,45 0,2025 3,66 13,39604.02 14 6 11,25 3540 –193 37249 2,42 –0,37 71,4 11,8 0,55 0,3025 2,54 2,37204.02 15 7 11,65 3670 –323 104329 2,46 –0,41 132,43 11,6 0,05 0,0025 1,94 3,763605.02 16 5 9,60 3530 –183 33489 2,26 –0,21 38,43 11,0 1,40 1,96 0,11 0,012105.02 17 6 14,75 3920 –573 328329 2,69 –0,64 366,72 15,2 0,45 0,2025 5,04 25,40205.02 18 7 15,62 3965 –618 381924 2,75 –0,7 432,60 15,8 0,18 0,0324 5,91 34,928
Суммы 9366054 8214,34
Rф = 9 71, МПа; v = 3347 м/с; ln .Rф = 205
Коэффициенты b0 и b1 вычисляют по формулам (11) и (12).Искомая градуировочная зависимость имеет вид
R eнv= 0 103 0 00129, ,, МПа, (23)
и приведена на черт. 5.
Черт. 5
Так как контроль прочности осуществляют способом сквозногопрозвучивания, погрешность полученной градуировочной зависимостивычисляют по формуле (17) при q = 0
Sт =+ + +
=0 0841 0 1225 0 324
160 73
, , ,,
Κ МПа.
Поскольку SRт
ф · 100 % = 7,5 % < 12 %, полученная градуировочная
зависимость может быть использована для контроля твердения бетона.
ПРИЛОЖЕНИЕ 6Справочное
СХЕМЫ УСТАНОВКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПРИ КОНТРОЛЕ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА
Способы крепления ультразвуковых преобразователей набортоснастке формы представлены на черт. 6 и 7.Схема установки акустического зонда в бетоне конструкций
представлена на черт. 8
1 втулка; 2 рабочая поверхность преобразователя; 3 ультразвуковойпреобразователь; 4 узел прижима; 5 � акустическая изоляция;
6 � бетон
Черт. 6
1 бетон; 2 разделительные листы кассеты; 3 преобразователи;4 рабочие поверхности преобразователей; 5 акустическая изоляция;
6 паровая рубашка; 7 теплоизоляция
Черт. 7
1 ручка зонда; 2 корпус; 3 бетон; 4 � преобразователь;5 рабочая поверхность преобразователя
Черт. 8
ПРИЛОЖЕНИЕ 7Рекомендуемое
МЕТОДИКА ЭКСПЕРТНОГО КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИБЕТОНА В СТРОЯЩИХСЯ И ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ
КОНСТРУКЦИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ
1. Определение прочности бетона при экспертизе конструкций исооружений проводят в зонах конструкций, изготовленных из бетона наодном виде крупного заполнителя.
2. Измеряют время распространения ультразвука не менее чем в 10участках контролируемой зоны конструкции. Вычисляют среднююскорость ультразвука ( v ) в контролируемой зоне.В контролируемой зоне намечают участки, в которых измеренная
скорость ультразвука имеет максимальное (vмакс) и минимальное (vмин)значения, а также участок, где скорость ультразвука имеет величину(vn), наиболее близкую к средней скорости ультразвука ( v ).Из каждого намеченного участка в соответствии с ГОСТ 10180
выбуривают и испытывают не менее двух кернов. По даннымиспытаний кернов определяют значения прочностей Rф.макс, Rф.мин, Rфn вучастках, имеющих скорости ультразвука vмакс, vмин, vn.
3. Прочность бетона в любом участке контролируемой зоныконструкции определяют по уравнению (7).Коэффициенты а1 и а0 вычисляют по формулам
aR R
v vф макс ф мин
макс мин1 =
−
−. . ; (24)
( ) ( )[ ]a R R a v vф макс фn мин n0 112
= + − +. . (25)
4. При выполнении условия v v
vмакс мин
n
− · 100 % ≤ 10 %
допускается ориентировочно определять прочность:для бетонов классов прочности до В25 по формуле
R Av= 4 , (26)
где ARvф= 4 ;
для бетонов классов прочности выше Â25 по формуле
R Rv
v vф максмакс
= ⋅−. , ,
.8 87 7 87
(27)
Значения скоростей ультразвука vмакс, vмин, v и прочностей Rф.макс,R определяют в соответствии с п. 2 настоящего приложения.
5. Контроль прочности бетона в конструкциях по ГОСТ 18105 пометодике, приведенной в настоящем приложении, не допускается.
ПРИЛОЖЕНИЕ 8Рекомендуемое
ФОРМА ЖУРНАЛА ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ
Класс(марка)
Дата изго-товления
Датаиспытаний Номер Масса,
г
Рабочаяплощадь,
Результатыультразвуковых измерений
Результатымеханических испытаний
Типультразвукового
Приме-чание
бетонапо проч-ности*
см2 номерточкипрозву-чивания
базапрозву-чивания,мм
время рас-пространенияультразвука,
мкс
скоростьультразвука,
м/с
средняяскорость(время)
ультразвука вобразце, м/с
средняяскорость
(время) ультра-звука в серииобразцов, м/с
разрушающаянагрузка, кН
прочностьобразца,МПа
средняяпрочность серииобразцов, МПа
прибораи рабочие
частоты преоб-разователей
_____________* Указать номинальный состав бетона.
Начальник лаборатории ______________________
ПРИЛОЖЕНИЕ 9Рекомендуемое
ФОРМА ЖУРНАЛА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА В КОНСТРУКЦИЯХ
Наименование Вид и класс Дата Номер База Время Скорость Прочность Тип Примеконструкции
(для сборных марка, серия рабочих
чертежей)
(марка)прочностибетона
изготовления испытания контролируемогоучастка
прозвучивания,мм
распространенияультразвука, мкс
ультразвука,м/с
бетона в участке кон-струкции, определен-ная ультразвуковымметодом, МПа
ультразвуковогоприбора и рабочие
частотыпреобразователей
чание
Начальник лаборатории ______________________
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством промышленностистроительных материалов СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
Ю.Н. Мизрохи, канд. техн. наук (руководитель темы); З.М. Брейт-ман; А.Я.Гойхман, канд. физ.-мат. наук; С.Р. Котляр, канд. техн. наук; А.С.Зальцман; П.С. Витюк; Д.М. Вайнблат; В.А. Клевцов, д-р техн. наук; Г.В.Сизов, канд. техн. наук; М.Г. Коревицкая, канд. техн. наук; В.В. Судаков,канд. техн. наук; В.Е. Гринберг; В.А. Волохов, канд. техн. наук; И.Э.Школьник, канд. техн. наук; Г.В. Шмаков, канд. техн. наук; И.И.Вайншток, канд. техн. наук; В.А. Дорф, канд. техн. наук; Р.О. Красновский,канд. техн. наук; М.Ю. Лещинский, канд. техн. наук; Г.Ф. Надарейшвили,канд. техн. наук; И.А. Нестеренко; И.Н. Нагорняк
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государствен-ного строительного комитета СССР от 26.12.86 ¹ 67
3. ВЗАМЕН ГОСТ 17624-78, ГОСТ 24467-80
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД,на который дана ссылка
Номер пункта, подпункта,приложения
8.383-80 2.14366-76 2.55774-76 2.510180-78 3.3; 3.5; 3.14; приложения 3, 718105-86 Вводная часть; 4.1; 4.6; приложение 727006-86 3.16
5. ПЕРЕИЗДАНИЕ (август 1989 г.) с поправками.
